Studienmodell: Elektrische Energietechnik und Energiewirtschaft

Elektrische Energietechnik und Energiewirtschaft sind in Energieversorgungsunternehmen eng gekoppelte Bereiche. Auf der einen Seite steht die Technik - auf der anderen die Wirtschaft mit all ihren Facetten. Dazu gehört insbesondere der Stromhandel als zentrales Element. Energie wird heute an vielen Stellen gehandelt, der Energiehandel kennt seine eigenen Gesetzmäßigkeiten, die bei Fragen der Energiebereitstellung und der Netzstabilität wieder die technische Seite der Energieversorgung berühren. Der Netzbetrieb wird heute von der Bundesnetzagentur (BNetzA) reglementiert und kontrolliert. Diese Mechanismen gilt es zu verstehen, wenn man auf technischer Seite nachhaltige Lösungen bereitstellen will, sei es auf Seiten der Hersteller von Anlagen und Komponenten oder bei einem Energieversorgungsunternehmen.

In Zukunft werden in der elektrischen Energietechnik zunehmend Ingenieure benötigt, die sowohl die wirtschaftliche Seite der Energieversorgung als auch die technische Seite verstehen. Der rein technisch orientierte Ingenieur wird sich eher ein Berufsumfeld mit rein technischen Aufgabenstellungen suchen. Dem Wirtschaftsingenieur fehlt oft der tiefe Einblick in die Technik. Mit dem Studienmodell 23 sollen Ingenieure ausgebildet werden, die die Lücke zwischen beiden schließen und sich sowohl im technischen als auch im wirtschaftlichen Bereich der Energieversorgung heimisch fühlen.

Ein typisches Aufgabenfeld solcher Ingenieure ist der Netzbetrieb (Leistungsflussmanagement) in Schaltzentralen der Energieversorger. Man benötigt hierzu den technischen Hintergrund, um Eigenschaften und vor allem die Grenzen des Netzes und seiner Komponente zu kennen, aber der Netzbetrieb wird wesentlich durch die Gesetze des Stromhandels geprägt, an denen sich das Handeln der Ingenieure in diesem Bereich primär orientieren muss. Ein weiteres wichtiges Aufgabenfeld ist das strategische Management z. B. bei Energieversorgungsunternehmen. Auf der einen Seite ist die Energiewirtschaft auch stark politisch und gesellschaftlich beeinflusst, auf der anderen Seite sind seitens der Physik und der Technik Randbedingungen gegeben. In diesem Spannungsfeld zu arbeiten ist sicher eine Herausforderung und erfordert Kenntnisse der wirtschaftlichen Seite, ein gewisses Politikverständnis und einen soliden technischen Hintergrund. Ein drittes Aufgabenfeld liegt im Asset-Management, also dem Management der Energieversorgungs- und/oder Erzeugungsanlagen. Hierzu bedarf es dem Verständnis des Marktes (Stromhandel, Netznutzungsregeln, regulatorische Anforderungen, Finanzierungsmodelle) einerseits und der technischen Möglichkeiten der Diagnostik und mehrstufiger Maintenance-Strategien andererseits. In den genannten Fällen benötigt man Ingenieure mit einem guten Grundlagenwissen im Bereich der Energiewirtschaft.

Mit den festen Modellfächern des Studienmodells 23 wird zunächst eine solide ingenieurmäßige Wissensbasis geschaffen, dazu dienen die Vorlesungen: „Batterien und Brennstoffzellen“, „Optimierung dynamischer Systeme“, „Leistungselektronik“ und „Numerische Methoden“. Die Spezialisierung im Bereich der elektrischen Energienetze erfolgt durch die Vorlesungen „Berechnung elektrischer Energienetze“ und „Energieübertragung und Netzregelung“. Elektroenergiesysteme kommen nicht mehr ohne Leistungselektronik und Stromrichter aus, daher rundet die Vorlesung „Hochleistungsstromrichter“ den elektroenergietechnischen Bereich ab. Aus dem Bereich der Wirtschaftswissenschaften wurden die Veranstaltungen „Einführung in die Energiewirtschaft“, „Energiesystemanalyse“ und „Erneuerbare Energien - Technologien und Potenziale“ ausgewählt, da sie im Bereich der Energiewirtschaft die Grundlagen darstellen. Ergänzt wird dieser Fächerkanon durch das Energietechnische Praktikum, welchen gemeinsam vom IEH und dem ETI veranstaltet wird. Hinsichtlich der wählbaren Modellfächern bietet sich die Möglichkeit, sich in eine der beiden Richtungen - Elektrotechnik oder Energiewirtschaft - weiter zu vertiefen. Es besteht aber auch die Möglichkeit Vorlesungen zu angrenzenden Fachgebieten zu hören, sei es aus der Informationstechnik, der Regelungstechnik oder aber anderen Gebieten aus den Wirtschaftswissenschaften.

Forschung am IEH

Das IEH widmet sich in der Forschung den zur Übertragung und Verteilung elektrischer Energie notwendigen Anlagen, Systemen und Komponenten. Im Zuge der Energiewende geht es vor allem um die intelligente Betriebsführung von Verteilnetzen und um das Systemdesign und die Betriebsführung eines dem Drehstromnetz überlagerten Hochspannungsgleichstromnetzes (HVDC-Netz). Zur Stabilisierung (Spannungshaltung) des Verteilnetzes werden aktive Stromtankstellen und Parkhäuser (Smart Car Park) entwickelt, die neben der Batterieladung von Elektrofahrzeugen ein aktives Management der Energieflüsse ermöglichen, z. B. in Verbindung mit Solaranlagen und stationären Speichern. Die Forschungsarbeiten des IEH reichen dabei vom Verteilnetz über Stromtankstellen bis hin zu induktiven Ladesystemen für Elektrofahrzeuge. Zukünftige Gleichspanungsnetze erfordern neben Konzepten zur Regelung des überlagerten HVDC-Netzes in Verbindung mit dem unterlagerten Drehstromnetz vor allem auch Konzepte zur Beherrschung von Fehlern im DC-Netz. Weiterhin wird an der Integration von Speichern gearbeitet, seien es Redox-Flow-Batterien, die sich besonders als stationäre Speicher eignen oder kleinere Systeme zur Zwischenspeicherung elektrischer Energie aus PV-Anlagen. Hier spielen wirtschaftliche Betrachtungen durch die sich ändernden politischen Rahmenbedingungen eine besondere Rolle. Gerade für die Bewirtschaftung von Speichersystemen gibt es derzeit noch kaum funktionierende Geschäftsmodelle, was deren Einsatz zumindest bremst. Ein weiteres Forschungsgebiet ist die Diagnostik von Netzbetriebsmitteln, insbesondere von Transformatoren und Kabeln. Hierbei geht es darum, Alterungsvorgänge im Isolationssystem und mögliche diagnostische Verfahren für deren Erkennung zu erforschen.

Eine Zusammenstellung der wählbaren Modellfächer finden Sie in der Modellbroschüre. Die Wahlfächer können in Absprache mit dem Modellberater entsprechend Ihren Wünschen ergänzt werden.

Modellbroschüren

Modellbroschüre gültig für Studienbeginn ab WS 2018/2019

Modellbroschüre gültig für Studienbeginn ab SS 2015